Особенности оценки энергетических показателей и безотказности тракторов общего назначения при повышении их энергонасыщенности. Повышение производительности и объема выполненных работ тракторами при увеличении энергозатрат и снижении безотказности работ.
Аннотация к работе
Изложены вопросы оценки энергетических показателей и безотказности тракторов общего назначения при повышении их энергонасыщенностиРаботоспособность трактора по ДСТУ 2860-94 [1] определяет его состояние, при котором значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической документации (НТД). При этом основное значение имеет безотказность, определяющее свойство трактора сохранять работоспособность непрерывно в течении некоторой наработки.Погорелого были про-ведены сравнительные испытания колесных тракторов общего назначения ХТЗ - 17221 с дизелем ЯМЗ - 236Д-3 и ХТЗ - 17224 с дизелем ЯМЗ - 236 НК повышенной мощности (табл. Повышение мощности дизеля ЯМЗ - 236 НК достигнуто за счет применения системы охлаждения надувочного воздуха турбокомпрессора, что позволило снизить энергозатраты на выполнение трактором ХТЗ - 17224 технологической операции. Трактора ХТЗ - 17221 и ХТЗ - 17224 при эксперементальных исследованиях сравнивались по производительности и энергозатратам с учетом эффективной энергонасыщенности, которая определялась загрузкой двигателя при выполнении определенной технологической операции (табл. На культивации при одинаковом объеме выполненных работ (112 га) трактор ХТЗ - 17224 в сравнении с трактором ХТЗ - 17221 за 1395 часов работы на превышение объема выполненных работ (581 га) дополнительно израсходовал топлива 1418,8 кг, что составляет 60866,6 МДЖ. С целью оценки влияния дополнительных энергозатрат трактора ХТЗ - 17224 вследствии повышения его энергонасыщенности в сравнении с трактором ХТЗ - 17221 были проанализированы их отказы при наработке 1395 часов (табл.
Вывод
В Харьковском филиале УКРНИИПВТ им. Л. Погорелого были про-ведены сравнительные испытания колесных тракторов общего назначения ХТЗ - 17221 с дизелем ЯМЗ - 236Д-3 и ХТЗ - 17224 с дизелем ЯМЗ - 236 НК повышенной мощности (табл. 1)
Повышение мощности дизеля ЯМЗ - 236 НК достигнуто за счет применения системы охлаждения надувочного воздуха турбокомпрессора, что позволило снизить энергозатраты на выполнение трактором ХТЗ - 17224 технологической операции. Данные энергозатраты рассчитываются по формуле [5]
,
где - основные топливо-энергетические затраты, при работе на нагрузочном (рабочем) режиме двигаtrial МДЖ/га;
- дополнительные энергозатраты при работе двигателя без нагрузок (на остановках) и с дополнительной нагрузкой (на поворотах и переездах), МДЖ/га; - коэффициент;
- удельное тяговое сопротивление рабочих машин, КН/м; - тяговый КПД трактора на рабочем режиме; коэффициент использования времени смены; ожидание часового расхода топлива, кг/ч;
тическое ожидание мощности двигателя, КВТ.
- математическое
- матема-
Анализ экспериментальных материалов по соотношению и показывает, что в зависимости от видов технологических операций значения дополнительных энергозатрат составляют 10…15% от основных энергозатрат, т.е.
.
Трактора ХТЗ - 17221 и ХТЗ - 17224 при эксперементальных исследованиях сравнивались по производительности и энергозатратам с учетом эффективной энергонасыщенности, которая определялась загрузкой двигателя при выполнении определенной технологической операции (табл. 2)
Анализ материалов данной таблицы показывает, что с повышением энергонасыщенности трактора повышается его производительность и уменьшаются энергозатраты. Например, на пахоте стерни озимой пшеницы на глубину 30…32 см производительность агрегата ХТЗ - 17224 ПРУН - 5 - 45 за счет повышение рабочей скорости возросла на 30% при снижении энергозатрат на 7,3% в сравнении с агрегатом ХТЗ - 17221 ПРУН - 5 - 45. При снижении энергоемкости технологической операции сохраняются пониженные энергозатраты трактора ХТЗ - 17224.
64
При испытаниях тракторов ХТЗ - 17221 и ХТЗ - 17224 за 1395 часов работы распределение времени по видам работ составило на глубокой пахоте - 165 часов и рыхлении - 1030 часов, культивации - 200 часов. При данной годовой загрузке трактор ХТЗ - 17224 в сравнении с трактором ХТЗ - 17221 превысил обьем выполненных работ на глубокой пахоте на 66 га и рыхлении почвы на 515 га при соответствующем превышении объема израсходованного топлива на 726 кг и 836,4 кг. На культивации при одинаковом объеме выполненных работ (112 га) трактор ХТЗ - 17224 в сравнении с трактором ХТЗ - 17221 за 1395 часов работы на превышение объема выполненных работ (581 га) дополнительно израсходовал топлива 1418,8 кг, что составляет 60866,6 МДЖ.
С целью оценки влияния дополнительных энергозатрат трактора ХТЗ - 17224 вследствии повышения его энергонасыщенности в сравнении с трактором ХТЗ - 17221 были проанализированы их отказы при наработке 1395 часов (табл. 3)
Число отказов, в том числе по группам сложности: I II III
Наработка на отказ, м-час Наработка на отказ II-III группы сложности, м-час
Суммарная оперативная трудоемкость определения и устранения отказов, чел.-час
Трактора
ХТЗ - 17221 ХТЗ - 17224
7 7 3 4 - 1
180,3 155,4
341 322
17,4 23,04
В данной таблице к отказам Ій группы сложности отнесены отказы, устраняемые в основном в полевых условиях путем замены деталей, агрегатов и т.д. (фильтры, резиновые уплотнители, приводные ремни и т.д.), к отказам ІІЙ группы сложности отнесены отказы, устраняемые в полевых условиях, ремонтных мастерских (на тракторе ХТЗ - 17224: износ подшипников опоры карданной передачи привода заднего моста, износ деталей гидронасоса навесной системы, зависание золотника гидро-разпределителя навесной системы, излом тяги навесного устройства; на трактора ХТЗ - 17221: течь жидкости по манжетам гидроцилиндра рулевого управления, обрыв лопасти вентилятора, трещина маслопровода навесной системы). К отказу ІІІЙ группы сложности отнесен отказ на тракторе ХТЗ - 17224 по разрушению впускного клапана компрессора
65 пневмосистемы, устраненный в ремонтной мастерской с затратами труда 15,4 чел.-час.
Анализ табл.3 показывает, что при повышении энергонасыщенности тракторов одинакового тягового класса безотказность трактора повышенной энергонасыщенности снижается в сравнении с базовой моделью. Это объясняется в основном повышением объема выполненных работ. При повышении энергонасыщенности трактора ХТЗ - 17224 в сравнении с трактором ХТЗ - 17221 на 5,6% при выполнении однотипных сельско-хозяйственных операций при одинаковой наработке первый трактор израсходовал на 5,8% больше топлива при снижении наработки на отказ на 13,9%
Выводы. Повышение энергонасыщенности тракторов одного тягового класса одинаковой серии приводит при одинаковой наработке к повышению их производительности и объема выполненных работ при повышении энергозатрат и снижении безотказности работы.